Fereastra - Portal de afaceri - revista de specialitate pentru furnizorii de sisteme si producatorii de tamplarie din PVC, Aluminiu si lemn stratificat cu geam termoizolant. Aici gasiti informatii utile despre: ferestre, usi, pereti cortina, termopane, geam termopan, etc.

Instrumentele digitale moderne si solutiile de proiectare bazate pe tehnica de calcul au un rol relevant in conceptia, analiza si realizarea proiectelor de arhitectura. Designul algoritmic (AD) se incadreaza in aceasta categorie, utilizand modele matematice complexe pentru a genera proiecte. AD incurajeaza explorarea profunda a posibilitatilor oferite de designul arhitectural, facilitand dezvoltarea de forme atipice si modele geometrice care ar fi dificil si costisitor de produs prin mijloace clasice. In plus, permite optimizarea proiectarii, adica identificarea acelor solutii de proiectare foarte performante. Din pacate, popularitatea AD se afla inca la cote scazute, iar utilizarea limitata estre cauzata, in principal, de complexitatea sistemului si a cunostintelor specializate necesare. Provocarea este deci aceea de a face AD mai accesibil si mai adaptat cerintelor utilizatorilor. In prezent, se exploreaza intens adaptarea sa la proiectarea sistemelor de anvelopare a cladirilor.

 

Pentru a-i ajuta pe arhitecti in dezvoltarea algoritmica a unei mai mari varietati de modele de fatade, expertii IT au propus un cadru teoretic care are rolul de a implementa, intr-un flux de lucru unic si continuu, etapele de explorare, analiza, optimizare si rationalizare a proiectelor. Spre deosebire de alte abordari, aceasta se bazeaza pe un set de principii matematice care stau la baza descrierii computerizate a obiectivelor, in mod independent de implementarea specifica a acestor principii. Se permite, astfel, obtinerea unei flexibilitati superioare, ce are ca principal avantaj portabilitatea pe diferite instrumente software specializate.

Considerata de experti ca o veritabila "fata publica a arhitecturii", fatada arhitecturala este in primul rand interfata dintre mediul interior si cel exterior. Acest element constructiv are un rol important in designul general, asumandu-si o multitudine de functii asociate, respectiv protectia impotriva factorilor agresivi de mediu, reducerea consumului energetic, asigurarea iluminarii naturale, schimbul de aer prin ventilatie, sporirea confortului interior etc. La toate acestea, se adauga functia structurala, cea culturala si estetica, cea care tine de comunicare etc. Odata cu inasprirea constrangerilor, inclusiv a celor generate de preocuparile pentru protectia mediului, limitarilor economice si scurtarii termenele de executie, designul fatadelor a crescut exponential in complexitate. In plus, proiectarea geometriilor speciale si a modelelor complexe implica respectarea unor conditii ce impun preturi scazute in exploatare si performante ridicate, ceea ce este dificil de obtinut prin metodele traditionale, predispuse la erori. AD ajuta la depasirea tuturor acestor probleme, permitand un proces de proiectare mai flexibil si iterativ, ce scurteaza in mod semnificativ timpul necesar explorarii diferitelor solutii de proiectare. Totusi, proiectarea fatadelor folosind o abordare AD necesita utilizarea unor diferite tehnici de programare si strategii algoritmice, pentru care majoritatea arhitectilor nu sunt inca bine pregatiti. De aceea, deseori utilizarea AD are ca efect limitarea proceselor de explorare creativa. Solutionarea acestei probleme implica furnizarea unui cadru de calcul flexibil, care sa reduca vizibil complexitatea modelarii procedurale, a proceselor de analiza si a strategiilor de optimizare.

 

Cercetarile anterioare au facilitat structurarea logica a proceselor complexe legate de designul fatadelor arhitecturale. S-a ajuns la concluzia ca seturile de algoritmi pot fi generalizate si reutilizate in explorarea noilor modele si, pornind de la aceasta observatie, a fost dezvoltat un cadru orientat ce identifica aceste elemente, precum si strategiile predefinite, care sa se adapteze cel mai bine nevoilor de modelare ale noului proiect. Cu toate acestea, cadrul definit este limitat la etapele initiale de proiectare si nu are in vedere analiza in fazele de punere in opera. Ideea dezvoltarii unui proces de proiectare informatizat si "inteligent" a fost intotdeauna prezenta in arhitectura, dar a evoluat accelerat in ultimele decenii. In prezent, dezvoltarea digitala le permite arhitectilor sa se concentreze mai mult pe explorarea mai multor solutii pentru a le gasi pe cele ce asigura performante optime. Tendinta respectiva este relevanta in special in proiectarea fatadelor, care sunt vazute tot mai des ca veritabile filtre impotriva poluarii de diverse tipuri, asigurand totodata o calitate superioara a ambientului interior. Impactul AD este deja vizibil in automatizarea proceselor de generare a variantelor de proiectare, precum si in analiza si optimizarea performantei acestora. Devine posibil, astfel, un flux de lucru continuu, in care toate etapele mentionate anterior sunt imbinate intr-un proces unic. Trebuie subliniat totusi ca procesele de analiza si optimizare sunt adesea consumatoare de timp, nu au feedback rapid si, in general, evalueaza cu dificultate toate variantele posibile, de regula obtinandu-se doar imbunatatiri partiale. De asemenea, optimizarile care ar trebui sa se aplice in primele etape de proiectare sunt de obicei amanate pentru faze ulterioare, in care integrarea modificarilor de proiectare este mult mai grea, impiedicand identificarea unor solutii mai performante. In fine, avand in vedere varietatea metodelor disponibile, selectarea algoritmului de optimizare celui mai potrivit pentru o anumita problema devine o sarcina de o complexitate ridicata. 

 

Pentru a-i sprijini pe arhitecti in obtinerea unor solutii de proiectare mai performante intr-un timp mai scurt, respectand, in acelasi timp, principiile asumate si amprenta personala, a fost creat un cadru teoretic de generare, evaluare si fabricare algoritmica a unei mari varietati de modele, urmand un flux continuu ce acopera explorarea, evaluarea si rationalizarea proiectelor. S-au urmarit trei obiective majore - si anume:

dezvoltarea unei teorii matematice a fatadei cladirilor, transpunerea acesteia intr-un cadru algoritmic si evaluarea adecvarii cadrului dat pentru proiectarea arhitecturala in cauza. Intr-o prima faza, au fost analizate tendintele actuale ale modelelor de proiectare a fatadelor si a fost realizata o clasificare a acestora, necesara in scopul organizarii matematice. A urmat etapa de implementare intr-un cadru algoritmic dedicat in mod special proiectarilor de fatade si structurarii combinatiei diferitelor tipuri de algoritmi implementati. Toate eforturile respective au avut ca scop facilitarea utilizarii proceselor AD in proiectarea, analiza, optimizarea si rationalizarea proiectelor de fatade, rezolvarea problemei actuale ce consta in dificultatea utilizarii instrumentelor complexe de proiectare si a mediilor digitale specializate, informarea corecta a arhitectilor cu privire la cei mai adecvati algoritmi si strategii de proiectare pentru un scenariu de proiectare specific etc. 

 

Fara a aduce in discutie avantajele oferite de AD in proiectarea, analiza si optimizarea cladirilor, este cat se poate de clar faptul ca arhitectii vor trebui, ca in scurt timp, sa se familiarizeze cu noile tehnici de lucru. In acest sens, se considera foarte utila conceperea unui cadru bazat pe un algoritm teoretic exhaustiv de proiectare. Acesta ar putea sa asigure, pentru fiecare scenariu in parte, seturi de algoritmi si strategii, in functie de diferitele etape de proiectare, ajutandu-l pe arhitect nu numai sa selecteze solutia optima, ci si sa evite eforturile de programare extinse, minimizand concomitent predispozitia la erori. Rezulta, astfel, modele geometrice precise si complete cu privire la performantele specifice. Pentru obtinerea unui rezultat satisfacator se impune adoptarea formalismului matematic in structurarea teoriei AD generale, definirea strategiilor algoritmice si, in fine, implementarea lor intr-un ansamblu algoritmic specializat. Stiinta matematica asigura precizia necesara in etapele de explorare, analiza, optimizare si rationalizare a proiectelor, oferind concomitent flexibilitate, pentru a sprijini variabilitatea proceselor, diversitate, pentru a aborda o gama larga de probleme, capacitate de multiplicare si coerenta. Modelul propus raspunde celor mai frecvente solicitari si poate fi adaptat inclusiv la proiecte mai complexe, asigurand un echilibru excelent intre intentia de proiectare si fezabilitate. Principalul avantaj rezida in eliminarea proceselor repetitive si consumatoare de timp, facilitand aplicarea iterativa a modificarilor si oferind astfel solutii mai sigure si mai rapide.